【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轴承加工，尤其涉及一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺。
技术介绍
1、一般情况下，在普通金属材料平面钻削加工单个d≤φ1mm的高精度微孔在金属加工领域中已属于高难度的范畴，其主要有以下三大技术难点：1.微钻钻体细小且刚性差，在加工过程中钻体易发生抖动、震动与变形，造成被加工孔位置或形状的偏差，极端情况下钻体因刚性不足而产生折断，造成被加工孔的报废；2.被加工孔内空间小，在加工过程中切削热难以导出，同时也因空间小而冷却润滑不易进入，造成被加工孔孔壁质量不良以及位置或形状的偏差，极端情况下钻体因切削热过高润滑不畅而产生折断，造成被加工孔的报废；3.微钻退屑槽容屑空间小，在加工过程中断屑不易排出，造成被加工孔孔壁质量不良以及位置或形状的偏差，极端情况下钻体因排屑不畅而产生折断，造成被加工孔的报废。
2、除了上述普遍的三大技术难点外，分子泵轴承外圈外圆圆周均布高精度微孔的钻削加工还有特有的以下几大技术难点：1.分子泵轴承外圈除外圆圆周均布高精度微孔外，其他各尺寸已车削完成，采用常规二次装夹时无轴向与径向装夹基准，因此无法控制微孔位置以及与外圆同轴度的精度；2.被加工微孔均布于分子泵轴承外圈外圆表面，为在曲面加工微孔，且为多微孔加工，同时微钻钻体细小其刚性差，加工过程中会出现因钻心漂移而引起的定心不良，因此无法控制微孔中心距偏差△c与平行偏差∥的精度，极端情况下钻体因钻心漂移径向扭力过大而产生折断，造成被加工孔的报废；3.被加工微孔孔径d＝φ0.35+0.050mm，远小于φ1mm，属于微孔中的微孔，且
技术实现思路
1、本专利技术公开一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，旨在解决
技术介绍
中的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，包括以下具体步骤：
4、“工欲善其事必先利其器”，通过对微钻的反复比对与取舍，从而选出刚性及排削等综合性能较为合适的刀具方案，因此微钻的选择是整个项目攻关成功的关键点之一；
5、s1：选择合适的微钻：对多类型微钻进行同等加工对比试验，得到各微钻的性能排序，其中包括刚性及耐磨性指标、定心能力与抗钻削阻力、排屑能力、抗扭矩能力、整体刚性和夹持稳定性的排序，通过比对试验，经综合性能、价格因素以及结合市场上可获得性综合考量，最终采用φ0.4mm钻尖165°大螺距硬质合金定柄钻为加工用微钻；
6、选择的微钻其性能特点为有着较高的刚性、耐磨性和排削性能，保证了在加工过程中刀具的稳定性，虽然定心能力稍差，但高刚性可以弥补其不足；微钻使用类型的确定为分子泵轴承外圈外圆圆周均布高精度微孔数控钻削加工方案研究的成功提供了前提。
7、“磨刀不误砍柴工”，分子泵轴承外圈由于除外圆圆周均布高精度微孔外，其他各尺寸已车削完成，常规二次装夹无法对工件轴向与径向进行精确的约束定位，只能通过设计与其相适应的微孔钻模来保证其各尺寸及形位精度，因此微孔钻模的设计同样是整个项目攻关的成功的关键点之一；
8、s2：设计与轴承外圈相适应的微孔钻模：微孔钻模由钻模芯轴、钻模压板和螺母三个部件构成，钻模芯轴的设计采用了“一面一长销”的经典定位模式，为保证钻模芯轴与轴承外圈的同轴度，其未使用前仅加工成胚件，在右端的端面，销外圆面和平面各预留0.2mm余量，待数控机床调试和钻模芯轴夹持完成后，再进行精车一次成型，使二次装夹对圆周均布高精度微孔数控钻削加工的影响降到最小；钻模设计的完成为分子泵轴承外圈外圆圆周均布高精度微孔数控钻削加工方案研究的成功提供了保障；
9、“万事俱备只欠东风”，前期的准备就绪后，开始进行对外圈圆周均布高精度微孔钻削的加工；
10、s3：加工设备和基本参数确定：加工在带分度功能的车铣加工中心上来实现，钻削加工中采用的钻削工具为进口高精度风动马达，其回转精度为0.002mm；采用的微钻夹具为进口高精度桶夹，其夹持精度为0.001mm，以确保在钻削加工中工具对微钻钻尖回转离心力的影响降到最低；通过比对试验，最终采用的线速度vc＝40m/min，保证在钻削切削过程中足够扭力输出的同时以减少其阻力；
11、s4：曲面加工：考虑到微钻在曲面进行加工，钻心会产生无序的漂移，因此以外圆为零点，给出的进给量f＝8mm/min，切削深度达h＝0.15mm时，进行停顿0.5s，使微钻能消除漂移，达到能稳定地定钻心；
12、s5：主体钻孔切削：在进行主体钻孔切削时，每次切削深度达到h＝0.2mm时微钻退出被加工孔进行排屑与散热，采用宏程序编程，给出相对较平稳的退刀速度f＝60mm/min，退刀速度确定的原因是由于g74退刀速度为g00,在微孔加工中一旦退刀遇到质点或排屑卡滞会拉伤孔壁，极端情况下会造成钻体的折断。
13、在微钻穿透被加工壁时，钻模芯轴起到了内村的作用，使其构建成一个实体，有效解决了穿透瞬间毛刺內翻量的控制及其对钻体所带来不规则的径向大扭矩的影响，间接提高了微钻的刚度，同时减少了微钻意外折断的概率，即延长了单支微钻的加工寿命；合理的工艺安排与对细节的充分考虑是分子泵轴承外圈外圆圆周均布高精度微孔数控钻削加工方案研究成功的关键。
14、在一个优选的方案中，所述s1中，进行对比试验的微钻种类由材质主要可分为碳钢钻、高速钢钻、硬质合金钢钻，由钻尖角主要可分为118°钻、135°钻、165°钻，由退屑槽型主要可分为普通麻花钻、大螺距钻、直槽钻，由夹持方式主要可分为直柄钻、定柄钻。
15、在一个优选的方案中，所述s1中，各微钻的性能排序为：刚性及耐磨性指标：碳钢钻＜高速钢钻＜硬质合金钢钻；定心能力与抗钻削阻力：118°钻＞135°钻＞165°钻；排屑能力：普通麻花钻＜大螺距钻＜直槽钻；抗扭矩能力：普通麻花钻＞大螺距钻＞直槽钻；整体刚性和夹持稳定性：直柄钻＜定柄钻。
16、在一个优选的方案中，所述s2中，钻模芯轴和钻模压板均采用的材料为h65-m，其硬度为hv80-100。分子泵轴承外圈材料为zgcr15，其未热处理硬度为hrc15-20,相当于hv220-240，由于其除外圆圆周均布高精度微孔外，其他各尺寸已车削完成，需保证在二次装夹和加工过程中对原加工面不产生损伤及影响，因此钻模芯轴和钻模压板的材料硬度远低于zgcr15的硬度，在不对其外圈产生损伤及影响的同时提供加工所需的支撑强度,且易于钻模的加工与替换。
17、在一个优选的方案中，所述s2中，钻模芯轴的经典定位模式中大平面限制了和三个自由度，长销限制了和四个自由度，虽然和产生了过定位，但外圈端面为窄面，过定位的设计在高精度微孔的钻削加工中反而起到了增加其定位刚度的作用。
18、在一个优选的方案中，所述s2中，钻模压板采用工作面中心镂空设计，从而保证了夹紧时轴向受力点在轴承外圈圈壁的法线上。轴承外圈左侧端面小内孔孔径d2＝φ6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S1中，进行对比试验的微钻种类由材质主要可分为碳钢钻、高速钢钻、硬质合金钢钻，由钻尖角主要可分为118°钻、135°钻、165°钻，由退屑槽型主要可分为普通麻花钻、大螺距钻、直槽钻，由夹持方式主要可分为直柄钻、定柄钻。
3.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S1中，各微钻的性能排序为：刚性及耐磨性指标：碳钢钻＜高速钢钻＜硬质合金钢钻；定心能力与抗钻削阻力：118°钻＞135°钻＞165°钻；排屑能力：普通麻花钻＜大螺距钻＜直槽钻；抗扭矩能力：普通麻花钻＞大螺距钻＞直槽钻；整体刚性和夹持稳定性：直柄钻＜定柄钻。
4.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S2中，钻模芯轴和钻模压板均采用的材料为H65-M，其硬度为HV80-100。
5.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均
6.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S2中，钻模压板采用工作面中心镂空设计，从而保证了夹紧时轴向受力点在轴承外圈圈壁的法线上。
7.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S3中，VC＝Dπn/1000＝0.4π*32000/1000≈
8.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述S5中，加工过程中使用的冷却液为油剂，虽然散热效果略不如水剂，但润滑效果远高于水剂，减小了切削阻力从而有效地控制了加工热。
...【技术特征摘要】
1.一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述s1中，进行对比试验的微钻种类由材质主要可分为碳钢钻、高速钢钻、硬质合金钢钻，由钻尖角主要可分为118°钻、135°钻、165°钻，由退屑槽型主要可分为普通麻花钻、大螺距钻、直槽钻，由夹持方式主要可分为直柄钻、定柄钻。
3.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述s1中，各微钻的性能排序为：刚性及耐磨性指标：碳钢钻＜高速钢钻＜硬质合金钢钻；定心能力与抗钻削阻力：118°钻＞135°钻＞165°钻；排屑能力：普通麻花钻＜大螺距钻＜直槽钻；抗扭矩能力：普通麻花钻＞大螺距钻＞直槽钻；整体刚性和夹持稳定性：直柄钻＜定柄钻。
4.根据权利要求1所述的一种分子泵轴承外圈径向均布高精度微孔加工工艺，其特征在于，所述s2中，钻模芯轴和钻模压板均采用的材料为h6...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，姚文俊，卞显军，任卓道，顾金芳，罗玉芹，李凯，唐晓峰，
申请(专利权)人：上海天虹微型轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：
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